【碩士】聚氨酯復(fù)合乳液的制備與性能研究

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　　【碩士】聚氨酯復(fù)合乳液的制備與性能研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：安徽大學(xué)　　學(xué)位年度：2009　　水性聚氨酯取代溶劑型聚氨酯是當(dāng)今聚氨酯工業(yè)的一個重要發(fā)展方向。然而，前國內(nèi)水性聚氨酯存在的主要問題是：耐水性和耐溶劑性能等較差，往往限制了的使用范圍。因為要制備穩(wěn)定的聚氨酯水分散液，聚氨酯樹脂分子量就不能太大否則難以水合分散；而要提高涂膜性能，就必須提高樹脂的分子量。此時，乳液分散穩(wěn)定性和涂膜的性能要求就存在著矛盾，這是目前水性聚氨酯迫切需要解決的主要問題。文章第一部分簡單介紹了水性聚氨酯近年來的發(fā)展和應(yīng)用情況，對水性聚氨酯的制備方法進行了詳細的介紹。同時介紹了國內(nèi)外近年來水性聚氨酯改性方法研究進展的情況，通過對各種各種方法優(yōu)缺點的比較和分析，提出了交聯(lián)改性是提高水性聚氨酯耐介質(zhì)性和物理機械性能最有效的方法之一，具有重要的理論和實際意義。確定了本課題的研究意義及研究內(nèi)容。第二部分首先以甲基丙稀酸縮水甘油酯(GMA)、苯乙烯(St)和丙稀酸丁酯(BA)為主要原料，過硫酸鉀(ASP)為引發(fā)劑，十二烷基磺酸鈉(SDS)為乳化劑，采用預(yù)乳化半連續(xù)的乳液聚合工藝，制備環(huán)氧乙烯基聚合物乳液。然后把制備的環(huán)氧乙烯基聚合物乳液與以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，聚氧化丙烯二元醇(PPG-1000)，二羥甲基丙酸(DMPA)為主要原料制備的羧酸型水性聚氨酯分散乳液復(fù)合，制得了一種單組份自交聯(lián)型丙烯酸酯-聚氨酯復(fù)合乳液。考察了改性單體GMA的含量對乳液粒徑、膠膜斷裂伸長率、拉伸強度及吸水率的影響。通過傅立葉紅外光譜(FTIR)、熱重分析(TG)、透射電鏡(TEM)及光散射粒度儀等對改性材料的結(jié)構(gòu)進行了表征并分析了材料結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明：GMA的引入，可以使聚氨酯材料在耐水性、硬度、耐熱性等方面得性能以大幅度的改善。穩(wěn)定性研究結(jié)果表明，制備的自交聯(lián)型聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液的機械穩(wěn)定性，達到純單組份水性聚氨酯乳液的水平，pH值適應(yīng)范圍為6~7 第三部分以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，聚氧化丙烯二元醇(PPG210，Mn＝1000)，甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、己二酸二酰肼(ADH)和二丙酮丙烯酰胺(DAAM)等為主要原料,采用原位乳液聚合法,合成了酮肼、環(huán)氧羧基雙重自交聯(lián)型聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)復(fù)合乳液。研究了酰肼基/異氰酸酯基、酮羰基/酰肼基和環(huán)氧基團含量對乳液制備過程、乳液及涂膜性能的影響。結(jié)果表明, 取酰肼基與未反應(yīng)的異氰酸酯基的摩爾比在1.8左右，DAAM質(zhì)量分數(shù)控制在1.30 %～1.40%時制備的乳液穩(wěn)定，乳液膠粒平均粒徑分布均勻。　　

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